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ich bräuchte Hilfe bei meinen Aufgaben b)- d)

Aufgabe:

Ein stochastischer Prozess hat die Übergangsmatrix $$ U= \left(\begin{matrix}0.5&0&0\\0.4&0.5&0\\0.1&0.5&1\end{matrix}\right) $$

a) Zeichnen Sie ein Prozessdiagramm mit den Zuständen Z₁ Z₂ Z₃.

Das habe ich hinbekommen :). Nun brauche ich Hilfe bei den anderen Aufgaben aber bitte mit Erklärungen :(


b) Sie befinden sich anfangs in Zustand Z₁. Berechnen Sie einige Folgeverteilingen und untersuchen Sie, ob sich die Folgeverteilungen stabilisieren. Bestimmen Sie die Grenzverteilung g und Pfeil darüber. Überprüfen Sie die Beziehung U mal g darüber Pfeil = g darüber Pfeil.

Also mein Ansatz:

$$ Z₁= \left(\begin{matrix}0.5\\0.4\\0.1\end{matrix}\right) $$ = $$ \left(\begin{matrix}x\\y\\z\end{matrix}\right) $$ aber ich weiß nicht genau wie man das macht.. Kann mir da ein Matheprofi helfen? :(

c) Sie befinden sich anfangs in Zustand Z₂. Bestimmen Sie die Grenzverteilung.

und jetzt weiß ich nicht was eine Grenzverteilung ist :(

Mein Ansatz ich glaub, dass das Z₂ ist :

$$Z₂= \left(\begin{matrix}0\\0.5\\0.5\end{matrix}\right) $$


d) Geben Sie die Grenzmatrix an. Lesen Sie daraus möglichst viele Informationen ab. Bestätigen Sie ihre Vermutung mithilfe einer selbstgewählten Startverteilung.

jo hier habe ich gar keinen Plan :/

Vielen Dank im voraus :D

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1 Antwort

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Hm, was sind Zustände?

Irgendwie muss doch eine Startverteilung den ersten Zustand beschreiben?

Eine stabile Verteilung ist erreicht, wenn sich von einer Verteilungsfolge zur nächsten nichts mehr ändert. Das lässt sich einmal brut force durch Mehrfachanwendung der Übergangsmatrix A ermitteln:

A^n sagen wir n=15 ===> \( A^{15} =\left(\begin{array}{rrr}0&0&0\\0&0&0\\1&1&1\\\end{array}\right) \)

Gerechnet mit A:={{0.5,0,0},{0.4,0.5,0},{0.1,0.5,1}} auf https://www.geogebra.org/cas

d.h. es sammelt sich alles in z3 auf:

Rechnerisch suchen wir einen Zustand Z_n={z1,z2,z3} für den gilt

A {z1,z2,z3}^T={z1,z2,z3}^T

\( \left\{ \left(\begin{array}{rrr}0.5&0&0\\0.4&0.5&0\\0.1&0.5&1\\\end{array}\right) - \left(\begin{array}{rrr}1&0&0\\0&1&0\\0&0&1\\\end{array}\right)\right\} \cdot \left(\begin{array}{r}z1\\z2\\z3\\\end{array}\right)  =0\)

Zn0={((-0.5) * z1)=0, (0.4 * z1) - (0.5 * z2)=0, (0.1 * z1) + (0.5 * z2)=0}

Zn(2)=Zn(2)+4/5Zn(1)
Zn(3)=Zn(3)+1/5Zn(1)

Zn1={0, ((-0.5) * z2)=0, (0.5 * z2)=0}
Zn1(2)+Zn1(3) ===> 0=0

das ist gut - es gibt eine stabile Verteilung: Weil z.B. z3 in der Verteilung zum stabilen Zustand nicht auftaucht - kann also beliebig sein z3=t

A {0,0,t}^T={0,0,t}^T

Z_n={0,0,t}^T ist die Grenzverteilung, sich nicht weiter verteilen lässt.

Avatar von 21 k

Und was bedeutet Grenzverteilung und ich versteh das irgendwie alles nicht

Unser Lehrer erklärt uns überhaupt nix und gibt uns so ne kacke auf :(

Und zu was muss ich denn bei Aufgabe d) schreiben

Was an

>Z_n={0,0,t}T ist die Grenzverteilung, sich nicht weiter verteilen lässt

verstehst Du nicht?

Wenn Du sagen wir Z1={10,10,10} hast, also von allen Komponenten gleich viel, dann wird nach einigen Verteilungsschritten (irgend wann - ich hab oben mal 15 Verteilungschritte gemacht) alles bei der 3. Komponete zusammen kommen Z1n={0,0,30} und es wird so bleiben - stabil sein - und sich auch bei weiteren Verteilungsschritten nix mehr ändern - die Verteilung erreicht eine Grenze (Grenzverteilung) und ist dann stabil gegen weitere Veränderungen.

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